Viten

Hvorfor stopper hjertet når det blir for kaldt?

Når menneskekroppen blir for kald kan også hjertet slutte å fungere, men samtidig kan nedkjøling gjøre det mulig å overleve i flere timer uten at hjertet slår.

Under helikoptertransport kan en nedkjølt person gis manuell hjerte-lunge-redning for å sikre at hjernen får så mye oksygen som mulig til tross for at hjertet har stanset å slå. Foto: Marius Birkeland / NTB Scanpix

  • Erik Sveberg Dietrichs
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Erik Sveberg Dietrichs er lege og forsker i Tromsø.

Ved Universitetssykehuset Nord-Norge (UNN) i Tromsø har pasienter overlevd oppvarming etter å ha blitt lagt inn med veldig lave kroppstemperaturer. En av disse var en pasient som ble lagt inn på sykehuset med en kjernetemperatur som ble så lav som 13,7 grader celsius.Det er omtrent en tredjedel av normal kroppstemperatur og den laveste kroppstemperaturen som noen gang er rapportert under behandling av alvorlig nedkjølte, hos en pasient som har overlevd oppvarmingen.

Livstruende og livreddende kulde

Alvorlig nedkjøling gir økt sjanse for hjertestans, en akutt og livstruende tilstand. Samtidig gir nedkjøling redusert oksygenforbruk i hjernen og dermed mulighet til å overleve hjertestans i flere timer dersom pasienten får god førstehjelp. Ved Universitetet i Tromsø forsker vi på hva som forårsaker slik hjertestans og hvordan vi kan behandle disse pasientene.

På UNN har en pasient overlevd oppvarming etter nesten syv timers hjertestans forårsaket av nedkjøling. Hele veien fra skadestedet i Vesterålen, via det lokale sykehuset og senere under helikoptertransport til Tromsø, ble det gjort manuell hjerte-lunge-redning. Dette gjøres for å sikre at hjernen får så mye oksygen som mulig til tross for at hjertet har stanset å slå.

Førstehjelpen som ble gitt under den flere timer lange transporten, sikret at det var mulig å gi livreddende behandling med hjerte-lungemaskin etter ankomst til Universitetssykehuset Nord-Norge.

Begge disse pasientenes historier er eksempler på at overlevelse etter ekstreme påkjenninger er resultat av optimal innsatsvilje, førstehjelp og behandling fra tilfeldige forbipasserende på skadestedet, til intensivbehandling på sykehus. God allmennkunnskap om livreddende førstehjelp er svært viktig.

Tidlig kunnskap om kulde

Det finnes eksempler på de skadelige effektene av kulde i skriftlige kilder helt tilbake til ca. år 400 før Kristus. Men det var først tidlig på 1800-tallet det ble det observert at kalde kroppsdeler tålte dårlig blodforsyning lenger enn varme kroppsdeler med tilsvarende blodforsyning. På denne måten skjønte man at kulde kunne forhindre vevsskade forårsaket av mangel på oksygen. Den mest alvorlige formen for slik vevsskade er når den rammer hjernen. Dette skjer ved hjertestans, når oksygenrikt blod ikke lenger blir pumpet til hodet.

Dersom hjertet stopper å slå ved normal kroppstemperatur, kan hjerneskade oppstå i løpet av få minutter.

I vår tid har noen av de mest overbevisende eksemplene på at nedkjøling kan forhindre hjerneskade kommet etter behandling av nedkjølte pasienter med hjertestans.

Farlig oppvarming

Selv om hjernen kan tåle mange timer med nedkjøling og lav forsyning av oksygen, er oppvarming av kalde pasienter på sykehus ikke risikofritt. Noen av de viktigste komplikasjonene påvirker hjertet. Ved normal kroppstemperatur slår hjertet med en regelmessig frekvens på grunn av elektrisk aktivitet som oppstår i høyre forkammer. Denne elektriske impulsen brer seg til hjertekamrene, som så trekker seg sammen og dermed pumper blod ut i sirkulasjonssystemet og forsyner hjernen med oksygen.

For førti år siden døde opp til 80 prosent av alle som ble alvorlig nedkjølt etter en ulykke. I dag er dødeligheten halvert. Foto: Fotolia / NTB Scanpix

Den elektriske aktiviteten som sprer seg fra forkammeret og aktiverer hjertekamrene kaller vi depolarisering. Før neste elektriske impuls oppstår og gir et nytt hjerteslag, er det viktig at den elektriske aktiviteten i hjertekamrene normaliseres, dette kaller vi repolarisering.Ved lave kroppstemperaturer er det stor fare for at unormal elektrisk aktivitet (hjerterytmeforstyrrelser) oppstår i hjertet. Dersom forstyrrelsene blir alvorlige nok, kan det føre til ventrikkelflimmer. Dette er en kaotisk elektrisk aktivitet i hjertekamrene, som ikke gir regelmessig muskelsammentrekning. Dermed forsvinner blodforsyningen både til hjernen og resten av kroppen.

Hjertets elektriske aktivitet

I samarbeid med Universitetet i Glasgow (Skottland), forsker vi på hvorfor slik ventrikkelflimmer ofte oppstår under nedkjøling. Et av hovedproblemene synes å være at lave temperaturer har ulik effekt på depolarisering og repolarisering av hjertekamrene.

Mens depolariseringen synes å være normal, også i kalde hjerter, blir repolariseringen forlenget. Dermed er det fare for at en ny depolarisering vil skje før forrige repolarisering er ferdig og dette kan føre til elektrisk kaos, ventrikkelflimmer og dermed hjertestans. Faren for en slik ”kortslutning” synes å være en sannsynlig forklaring på hvorfor nedkjøling kan gi hjertestans.

Målet med å undersøke hva som forårsaker hjertestans under disse forholdene, er naturligvis å kunne behandle nedkjølte pasienter best mulig og medikamentell behandling er derfor noe vi forsker på i Tromsø. Informasjon om hva som skjer med den elektriske aktiviteten i hjertet når man er kald kan lede oss i riktig retning.

Særlig saltene natrium, kalsium og kalium er viktige stoffer i denne sammenhengen og innholdet av disse stoffene i hjertemuskelcellene styres av forskjellige kanaler, som slipper dem inn og ut av cellene og dermed regulerer depolarisering og repolarisering. Dette kan påvirkes av medikamenter med effekt på disse kanalene.

Fortsatt dødelig kulde

Til tross for at det er mulig å overleve oppvarming etter å ha blitt kjølt ned til svært lave temperaturer med mange timer hjertestans, er dette fortsatt en svært farlig tilstand. Vi skiller mellom kontrollert nedkjøling som blir brukt på sykehus for eksempel under enkelte operasjoner, og nedkjøling på grunn av uhell. Mens kontrollert nedkjøling og oppvarming på sykehus er en svært sikker prosedyre, er behandling av pasienter som er nedkjølte på grunn av ulykkestilfeller svært utfordrende, og har en dødelighet på 30–40 prosent. Hvis vi leser forskningsrapporter fra 70-tallet, ser vi at dødeligheten da var så høy som 50–80 prosent.

Prognosen er heldigvis blitt bedre og vi håper at slik basalforskning som vi driver med i Tromsø, på de prosessene som foregår i hjertet ved lave temperaturer, kan bidra til å gi ny innsikt i hvordan slike pasienter kan få best mulig behandling på sykehus.

For at slik avansert sykehusbehandling skal være mulig å gi til disse pasientene, er likevel det viktigste tiltaket for nedkjølte pasienter med hjertestans at man ikke gir opp, men fortsetter kontinuerlig hjerte-lunge-redning fra de blir funnet til de er brakt inn til et universitetssykehussykehus.

Les også

  1. Kalde fakta om drepende kulde

  2. Flere tusen får hjerteinfarkt uten å merke det

  3. Denne bittelille sensoren kan implanteres i din kropp